CN109717077B - 一种苦楝愈伤组织的培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种苦楝愈伤组织的培养方法,步骤如下:对外植体进行预处理;将预处理后的外植体,采用1%次氯酸钠溶液消毒4.5‑5.5min,用无菌水冲洗,最后吸干水分;无菌条件,将无菌外植体切成0.8‑1.2cm长,将其形态学下端放入培养瓶中进行愈伤组织的诱导培养,即得目标所需的愈伤组织;其中,诱导培养基为:MS+1.5mol/L6‑BA+0.5mol/L NAA+25g/L蔗糖+7g/L琼脂+0.8g/L PVPK‑60,pH5.8。本发明提供了一种消毒效果好、诱导率高,并且愈伤褐化率低的苦楝愈伤组织培养方法,将为苦楝组织培养的研究奠定坚实的基础,为苦楝的无性繁殖提供技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程技术领域,尤其涉及一种苦楝愈伤组织的培养方法。
背景技术
苦楝(Melia azedarach)为楝科楝属落叶乔木,又名苦苓、森树。作为一种乡土树种,苦楝在我国黄河以南各省区较常见。该树既能吸收二氧化硫、氟化氢等有毒有害气体,又是杀虫能手,可防治严重的农业害虫,被称为无污染的植物杀虫剂。苦楝生长速度快、材质优良、驱虫、耐腐,其根、皮、花、果均可入药,是高效、低毒的广谱生物农药原料之一,又是优良的蜜源植物、工业原料和盐碱土植被恢复树种。目前,苦楝多采用播种方式进行育苗繁殖,但该种方式的工作量大,不仅耗时耗力,而且繁殖时间较慢,很难满足大规模生产的要求。
组织培养技术具有繁殖速度快、繁殖系数大、变异小、不携带病毒、不受季节限制等优点,可为苦楝的大量繁殖以及工业化生产提供有效的途径和大量的材料。然而,目前为止,关于苦楝的组织培养快繁体系较少,也尚未见有关苦楝外植体的消毒、初代培养和愈伤褐化处理等过程的专门研究报道。
苦楝作为一种木本植物,其组织培养体系的建立可能需要一个较为漫长的过程。苦楝的初代培养,若能克服污染、褐变等问题的影响,获得较高的诱导率,将为苦楝组织培养的研究奠定坚实的基础。
据此,目前急需一种消毒效果好、诱导率高,并且愈伤褐化率低的苦楝愈伤组织培养方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种消毒效果好、诱导率高,并且愈伤褐化率低的苦楝愈伤组织的培养方法。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题:
一种苦楝愈伤组织的培养方法,包括如下具体步骤:
(1)外植体的预处理:
选取新鲜的苦楝外植体,并采用洗衣粉冲洗0.8-1.2min;接着,流水冲洗1.5-2.5h,直至外植体表面无残留污垢;最后,将其置于超净工作台中,并用75%乙醇溶液浸泡25-35s,迅速倒出乙醇溶液后,无菌水冲洗4-6次,备用;
(2)外植体的消毒:
将预处理后的外植体,采用1%次氯酸钠溶液消毒4.5-5.5min,再用无菌水冲洗4-6次,最后用无菌滤纸吸干水分,即得接种所需的无菌外植体;
(3)愈伤组织的培养:
在无菌条件,将步骤(2)中所得的无菌外植体切成0.8-1.2cm长,接着,将其形态学下端直接放入培养瓶中进行愈伤组织的诱导培养,培养15-20天,即得目标所需的愈伤组织;其中,培养瓶中添加的诱导培养基为:MS+1.5mol/L6-BA+0.5mol/L NAA+25g/L蔗糖+7g/L琼脂+0.8g/L PVPK-60,pH5.8;培养条件为:培养温度25±1℃,光照时间14-16h/d,光照强度1500-2000Lx。
作为本发明的优选方式之一,所述步骤(1)中,苦楝外植体具体为当年生、且具有耐淹优良性状的苦楝叶片、顶芽或茎段。
作为本发明的优选方式之一,所述步骤(1)中,选取新鲜的苦楝外植体,并采用洗衣粉冲洗1min;接着,流水冲洗2h,直至外植体表面无残留污垢;最后,将其置于超净工作台中,并用75%乙醇溶液浸泡30s,迅速倒出乙醇溶液后,无菌水冲洗5次,备用。
作为本发明的优选方式之一,所述步骤(2)中,将预处理后的外植体,采用1%次氯酸钠溶液消毒5min,再用无菌水冲洗5次,最后用无菌滤纸吸干水分,即得接种所需的无菌外植体。
作为本发明的优选方式之一,当选择苦楝叶片作为外植体时,所述步骤(3)中,将所得的无菌叶片切成1cm×1cm的小片。
作为本发明的优选方式之一,当选择苦楝的顶芽或茎段作为外植体时,所述步骤(3)中,将所得的无菌顶芽或无菌茎段切成1cm长的小段。
作为本发明的优选方式之一,所述步骤(3)中,每个培养瓶中接种3个切割后的无菌外植体。
作为本发明的优选方式之一,所述步骤(3)中,培养条件具体为:培养温度25℃,光照时间15h/d,光照强度1750Lx。
本发明相比现有技术的优点在于:本发明针对具有耐淹优良性状苦楝的不同外植体,开展了次氯酸钠与升汞两种消毒剂的消毒对比试验,不同药物抑制褐化实验,以及初代培养基选择实验的研究,旨在筛选出适宜的苦楝愈伤组织培养方法,为苦楝的无性繁殖提供技术支持。具体优点如下:
(1)消毒是植物组织培养中的一个重要的的环节;由于苦楝木是木本植物,从田间采样会携带大量的微生物,消毒的成功与否是苦楝组织培养成功的第一个重要环节;本发明采用1%次氯酸钠溶液消毒4.5-5.5min,该方法污染率最低、存活力最高;
(2)本发明通过正交试验设计无菌外植体以及添加激素种类与浓度组合,筛选出了适合苦楝愈伤组织诱导的最优诱导培养基,即,在:MS+1.5mol/L6-BA+0.5mol/L NAA+25g/L蔗糖+7g/L琼脂培养基的支持下,苦楝外植体愈伤组织的诱导效果最好;
(3)组培苗褐化是苦楝组培中的关键难题;在苦楝组培过程中,组培苗极易出现根部褐化现象,产生醌类物质;当扩散到培养基后,产生的醌类物质就会进一步地抑制其它酶的活性,导致代谢功能紊乱,从而影响相应外植体的培养;本发明在筛选出的最优诱导培养基中加入聚乙烯吡咯烷酮(PVPK-60),能显著抑制组培苗的褐化,减少转接次数,减轻工作量。
附图说明
图1是实施例7中苦楝叶片诱导过程的生长状态图(图中,a为第1天的观察结果,b为第5天的观察结果,c为第10天的观察结果,d为第20天的观察结果,e为第30天的观察结果)。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例的一种苦楝愈伤组织的培养方法,包括如下具体步骤:
(1)外植体的预处理:
取安庆市大观区海口镇培文村新官洲林场的当年生、且具有耐淹优良性状的苦楝叶片作为外植体,并采用洗衣粉冲洗1min;接着,流水冲洗2h,直至苦楝叶片的表面无残留污垢;最后,将其置于超净工作台中,并用75%乙醇溶液浸泡30s,迅速倒出乙醇溶液后,无菌水冲洗5次,备用;
(2)外植体的消毒:
将预处理后的苦楝叶片,采用1%次氯酸钠溶液消毒5min,再用无菌水冲洗5次,最后用无菌滤纸吸干水分,即得接种所需的无菌外植体;
(3)愈伤组织的培养:
在无菌条件,将步骤(2)中所得的无菌叶片切成1cm×1cm的小片,接着,将其形态学下端直接放入培养瓶中进行愈伤组织的诱导培养,共接种30瓶,每个培养瓶中接种3个切割后的无菌外植体,培养18天,即得目标所需的愈伤组织;其中,培养瓶中添加的诱导培养基为:MS+1.5mol/L6-BA+0.5mol/L NAA+25g/L蔗糖+7g/L琼脂+0.8g/L PVPK-60,pH5.8;培养条件为:培养温度25℃,光照时间15h/d,光照强度1750Lx。
实施例2
本实施例的一种苦楝愈伤组织的培养方法,包括如下具体步骤:
(1)外植体的预处理:
取安庆市大观区海口镇培文村新官洲林场的当年生、且具有耐淹优良性状的苦楝顶芽作为外植体,并采用洗衣粉冲洗0.8min;接着,流水冲洗1.5h,直至苦楝顶芽的表面无残留污垢;最后,将其置于超净工作台中,并用75%乙醇溶液浸泡25s,迅速倒出乙醇溶液后,无菌水冲洗4次,备用;
(2)外植体的消毒:
将预处理后的苦楝顶芽,采用1%浓度的次氯酸钠溶液消毒4.5min,再用无菌水冲洗4次,最后用无菌滤纸吸干水分,即得接种所需的无菌外植体;
(3)愈伤组织的培养:
在无菌条件,将步骤(2)中所得的无菌顶芽切成0.8cm长,接着,将其形态学下端直接放入培养瓶中进行愈伤组织的诱导培养,共接种30瓶,每个培养瓶中接种3个切割后的无菌外植体,培养15天,即得目标所需的愈伤组织;其中,培养瓶中添加的诱导培养基为:MS+1.5mol/L6-BA+0.5mol/L NAA+25g/L蔗糖+7g/L琼脂+0.8g/L PVPK-60,pH 5.8;培养条件为:培养温度24℃,光照时间14h/d,光照强度1500Lx。
实施例3
本实施例的一种苦楝愈伤组织的培养方法,包括如下具体步骤:
(1)外植体的预处理:
取安庆市大观区海口镇培文村新官洲林场的当年生、且具有耐淹优良性状的苦楝茎段作为外植体,并采用洗衣粉冲洗1.2min;接着,流水冲洗2.5h,直至苦楝茎段的表面无残留污垢;最后,将其置于超净工作台中,并用75%乙醇溶液浸泡35s,迅速倒出乙醇溶液后,无菌水冲洗6次,备用;
(2)外植体的消毒:
将预处理后的苦楝茎段,采用1%浓度的次氯酸钠溶液消毒5.5min,再用无菌水冲洗6次,最后用无菌滤纸吸干水分,即得接种所需的无菌外植体;
(3)愈伤组织的培养:
在无菌条件,将步骤(2)中所得的无菌茎段切成1.2cm长,接着,将其形态学下端直接放入培养瓶中进行愈伤组织的诱导培养,共接种30瓶,每个培养瓶中接种3个切割后的无菌外植体,培养20天,即得目标所需的愈伤组织;其中,培养瓶中添加的诱导培养基为:MS+1.5mol/L6-BA+0.5mol/L NAA+25g/L蔗糖+7g/L琼脂+0.8g/L PVPK-60,pH 5.8;培养条件为:培养温度26℃,光照时间16h/d,光照强度2000Lx。
实施例4
本实施例的一种苦楝愈伤组织的培养方法,与实施例2基本相同,主要不同之处在于:步骤(3)中,在无菌条件,将步骤(2)中所得的无菌顶芽切成1.0cm长,接着,将其形态学下端直接放入培养瓶中进行愈伤组织的诱导培养。
实施例5
本实施例的一种苦楝愈伤组织的培养方法,与实施例3基本相同,主要不同之处在于:步骤(3)中,在无菌条件,将步骤(2)中所得的无菌茎段切成1.0cm长,接着,将其形态学下端直接放入培养瓶中进行愈伤组织的诱导培养。
实施例6
本实施例用以说明苦楝愈伤组织的培养过程中,不同消毒方式对外植体消毒效果的影响(愈伤组织的培养方法同上述实施例1-5),结果见表1-3;
表1次氯酸钠对不同外植体消毒效果的影响
表2升汞对外植体消毒效果的影响
表3不同消毒时间下的1%次氯酸钠对外植体消毒效果的影响
结果表明,苦楝叶片用1%的次氯酸钠消毒5min时,消毒效果最佳。
实施例7
本实施例通过正交试验设计苦楝叶片以及添加激素种类与浓度组合对桑树愈伤组织诱导的影响(愈伤组织的培养方法同上述实施例1-5,基础培养基采用MS培养基),结果见表4;
表4不同激素处理对愈伤组织诱导的影响
结果表明:MS+1.5mol/L 6-BA+0.5mol/L NAA培养基下,苦楝叶片愈伤组织的诱导效果最好,诱导过程中愈伤组织的生长状态见图1。
实施例8
本实施例用以说明在实施例7选出的最佳培养基基础上加入不同药物后的外植体褐化情况;其中,愈伤组织的培养方法同上述实施例1-5,最佳培养基采用“MS+1.5mol/L 6-BA+0.5mol/L NAA培养基”,结果见表5;
表5不同药物处理对外植体褐化效果的影响
结果表明:在最佳培养基中加入0.8g/L聚乙烯吡咯烷酮(PVPK-60),可显著抑制苦楝愈伤褐化。
本发明针对具有耐淹优良性状苦楝的不同外植体,开展了次氯酸钠与升汞两种消毒剂的消毒对比试验,不同药物抑制褐化实验,以及初代培养基选择实验的研究。本发明旨在筛选出适宜的苦楝愈伤组织培养方法,为苦楝的无性繁殖提供技术支持。
本发明中的MS培养基配方见表6。
表6 MS培养基配方
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种苦楝愈伤组织的培养方法,其特征在于,包括如下具体步骤:
(1)外植体的预处理:
选取新鲜的当年生、且具有耐淹优良性状的苦楝叶片作为外植体,并采用洗衣粉冲洗1min;接着,流水冲洗2h,直至外植体表面无残留污垢;最后,将其置于超净工作台中,并用75%乙醇溶液浸泡30s,迅速倒出乙醇溶液后,无菌水冲洗5次,备用;
(2)外植体的消毒:
将预处理后的苦楝叶片,采用1%次氯酸钠溶液消毒5min,再用无菌水冲洗5次,最后用无菌滤纸吸干水分,即得接种所需的无菌外植体;
(3)愈伤组织的培养:
在无菌条件,将步骤(2)中所得的无菌叶片切成1cm×1cm的小片,接着,将其形态学下端直接放入培养瓶中进行愈伤组织的诱导培养,培养15-20天,即得目标所需的愈伤组织;其中,培养瓶中添加的诱导培养基为:MS+1.5mol/L6-BA+0.5mol/L NAA+25g/L蔗糖+7g/L琼脂+0.8g/L PVPK-60,pH5.8;培养条件为:培养温度25±1℃,光照时间14-16h/d,光照强度1500-2000Lx。
2.根据权利要求1所述的苦楝愈伤组织的培养方法,其特征在于,所述步骤(3)中,每个培养瓶中接种3个切割后的无菌外植体。
3.根据权利要求1所述的苦楝愈伤组织的培养方法,其特征在于,所述步骤(3)中,培养条件具体为:培养温度25℃,光照时间15h/d,光照强度1750Lx。
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